苯加氢说明
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焦炉煤气做为氢源的粗苯加氢工艺流程简述(1) 脱硫及制氢原料焦炉煤气经湿法脱硫后,脱出的硫磺做副产品去包装。
脱硫后的焦炉煤气经变压吸附提氢装置制氢后,送入苯加氢工序。
新鲜氢经过压缩机加压及加热后进入主反应器,作为补充氢气。
(2) 原料预处理工序(100#)自罐区来的粗苯经两苯塔原料泵打入两苯塔中部,在两苯塔中进行轻重苯分离。
塔顶逸出BTX混合馏份蒸汽进入两苯塔冷凝冷却器,冷却后进入两苯塔油水分离器,分离掉水后的油经两苯塔回流泵,一部分打入两苯塔顶作为回流,其余部分送到罐区贮槽作为加氢的原料,两苯塔底采出的重苯以重苯油水分离器,通过地下槽泵送到罐区重苯贮槽。
(3) 加氢工序(200#)经过预处理后的轻苯由加氢原料油泵从600#罐区(V604)打入原料油换热器与加氢反应气换热后,与加热后的循环氢同时进入蒸发器的底部进行混合汽化。
经压缩机加压后的氢气先进入氢气换热器与加氢反应气换热后进入氢气加热炉加热后再与经预热后的轻苯油混合后进入蒸发器下部,使轻苯汽化。
从蒸发器底部排出含有聚合物的蒸发残油过滤器除渣后,去100#重质苯油水分离器。
将顶部排出苯类蒸汽和氢气的混合气体,由顶部进入预反应器,在CoMo催化剂的作用下不饱和化合物加氢饱和,反应后的油气和氢的混合物,从预反应器底部出来进入油气换热器,升温后进入主反应器加热炉,加热后进入两个串联的主反应器,在CrMo系催化剂的作用下进行脱硫、脱碳、脱氧、脱烷基和非芳烃裂解反应。
为控制反应器内的温升,在两个串联的主反应器之间加入冷氢。
从主反应器出来的加氢混合气体经过一系列换热器降温后冷却到40℃,气液两相全部进入高压分离器进行气液分离。
分离出来的气相90%被送到循环压缩机后循环使用。
油经过换热后进入稳定塔中部。
稳定塔底用蒸汽加热的稳定塔再沸器连续加热,加氢油在塔内蒸馏,C5以下的烃类和溶解在加氢油中的H2S等酸性气体被蒸出由塔顶排出。
塔顶馏出物经稳定塔冷却器冷却后进入稳定塔油水分离器,经分离后的冷凝液一部分用稳定塔回流泵送到塔顶打回流,另一部分送至于罐区贮存,稳定塔油水分离器排出的不凝性气体排入火炬管道。
苯部分加氢制环己烯的工艺
苯部分加氢制环己烯是一种常用的工业化学反应方法。
该反应一般采用催化剂的存在下进行。
以下是苯部分加氢制环己烯的工艺步骤:
1.催化剂的选择:常用的催化剂有过渡金属如钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)等,通常以Pd/C(用炭黑作载体的Pd催化剂)为例进行说明。
2.催化剂的预处理:将Pd/C催化剂活化,通常的方法是在氢气气氛下,加热至约300-400,保持一段时间,这将去除催化剂表面的氧化物。
3.催化反应条件的设定:常见的反应条件是在常温下,采用适量的氢气和苯反应,当然也可以在相对较高的温度下进行反应。
4.反应过程:将预处理好的催化剂与苯进行接触,将氢气通入反应系统中。
在催化剂的作用下,苯分子发生加氢反应,生成环己烯。
5.产物分离与处理:反应结束后,将反应混合物进行分离,常见的分离方法有蒸馏,用于分离环己烯和反应副产物。
需要注意的是,苯部分加氢制环己烯是一种动态平衡反应,即反应反向也存在,
因此需要通过适当的工艺条件和控制方法来提高产物的收率和纯度。
此外,还有其他方法可以制备环己烯,如烷基化-消除(alkylation-elimination)反应、脱水反应等。
不同的反应方法适用于不同的应用和需求。
苯的加成反应
苯的加成反应:苯+3h2=(镍ni作催化剂,加热)=环己烷
苯与氢气加成生成环己烷条件:镍(ni)作催化剂并加热。
苯与氯气差率分解成六氯环己烷(又称六六六)条件:紫外线照射。
苯是六个碳原子组成环状结构,每个碳上连一个氢原子,但6个碳原子之间互相存在
一个介于单键和双键之间的键,并没有单键或双键,所以苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
物质结构
苯环是最简单的芳环,由六个碳原子构成一个六元环,每个碳原子接一个基团,苯的
6个基团都是氢原子。
但实验说明,苯无法并使溴水或酸性kmno4退色,这表明苯中没碳碳双键。
研究证明,苯环主链上的碳原子之间并不是由以往所重新认识的单键和双键排序(凯库勒明确提出),每两个碳原子之间的键均相同,就是由一个既非双键也非单键的键(小π键)相连接。
苯加氢精制项目可行性研究报告编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:高级工程师:高建关于编制苯加氢精制项目可行性研究报告编制说明(模版型)【立项 批地 融资 招商】核心提示:1、本报告为模板形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。
2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整)编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司专业撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书商业计划书可行性研究报告目录第一章总论 (1)1.1项目概要 (1)1.1.1项目名称 (1)1.1.2项目建设单位 (1)1.1.3项目建设性质 (1)1.1.4项目建设地点 (1)1.1.5项目主管部门 (1)1.1.6项目投资规模 (2)1.1.7项目建设规模 (2)1.1.8项目资金来源 (3)1.1.9项目建设期限 (3)1.2项目建设单位介绍 (3)1.3编制依据 (3)1.4编制原则 (4)1.5研究范围 (5)1.6主要经济技术指标 (5)1.7综合评价 (6)第二章项目背景及必要性可行性分析 (7)2.1项目提出背景 (7)2.2本次建设项目发起缘由 (7)2.3项目建设必要性分析 (7)2.3.1促进我国苯加氢精制产业快速发展的需要 (8)2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8)2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8)2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8)2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (9)2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9)2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10)2.4项目可行性分析 (10)2.4.1政策可行性 (10)2.4.2市场可行性 (10)2.4.3技术可行性 (11)2.4.4管理可行性 (11)2.4.5财务可行性 (11)2.5苯加氢精制项目发展概况 (12)2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (12)2.5.2试验试制工作情况 (12)2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (13)2.5.4苯加氢精制项目建议书的编制、提出及审批过程 (13)2.6分析结论 (13)第三章行业市场分析 (15)3.1市场调查 (15)3.1.1拟建项目产出物用途调查 (15)3.1.2产品现有生产能力调查 (15)3.1.3产品产量及销售量调查 (16)3.1.4替代产品调查 (16)3.1.5产品价格调查 (16)3.1.6国外市场调查 (17)3.2市场预测 (17)3.2.1国内市场需求预测 (17)3.2.2产品出口或进口替代分析 (18)3.2.3价格预测 (18)3.3市场推销战略 (18)3.3.1推销方式 (19)3.3.2推销措施 (19)3.3.3促销价格制度 (19)3.3.4产品销售费用预测 (20)3.4产品方案和建设规模 (20)3.4.1产品方案 (20)3.4.2建设规模 (20)3.5产品销售收入预测 (21)3.6市场分析结论 (21)第四章项目建设条件 (22)4.1地理位置选择 (22)4.2区域投资环境 (23)4.2.1区域地理位置 (23)4.2.2区域概况 (23)4.2.3区域地理气候条件 (24)4.2.4区域交通运输条件 (24)4.2.5区域资源概况 (24)4.2.6区域经济建设 (25)4.3项目所在工业园区概况 (25)4.3.1基础设施建设 (25)4.3.2产业发展概况 (26)4.3.3园区发展方向 (27)4.4区域投资环境小结 (28)第五章总体建设方案 (29)5.1总图布置原则 (29)5.2土建方案 (29)5.2.1总体规划方案 (29)5.2.2土建工程方案 (30)5.3主要建设内容 (31)5.4工程管线布置方案 (32)5.4.1给排水 (32)5.4.2供电 (33)5.5道路设计 (35)5.6总图运输方案 (36)5.7土地利用情况 (36)5.7.1项目用地规划选址 (36)5.7.2用地规模及用地类型 (36)第六章产品方案 (38)6.1产品方案 (38)6.2产品性能优势 (38)6.3产品执行标准 (38)6.4产品生产规模确定 (38)6.5产品工艺流程 (39)6.5.1产品工艺方案选择 (39)6.5.2产品工艺流程 (39)6.6主要生产车间布置方案 (39)6.7总平面布置和运输 (40)6.7.1总平面布置原则 (40)6.7.2厂内外运输方案 (40)6.8仓储方案 (40)第七章原料供应及设备选型 (41)7.1主要原材料供应 (41)7.2主要设备选型 (41)7.2.1设备选型原则 (42)7.2.2主要设备明细 (43)第八章节约能源方案 (44)8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (44)8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (44)8.2.1能源消耗种类 (44)8.2.2能源消耗数量分析 (44)8.3项目所在地能源供应状况分析 (45)8.4主要能耗指标及分析 (45)8.4.1项目能耗分析 (45)8.4.2国家能耗指标 (46)8.5节能措施和节能效果分析 (46)8.5.1工业节能 (46)8.5.2电能计量及节能措施 (47)8.5.3节水措施 (47)8.5.4建筑节能 (48)8.5.5企业节能管理 (49)8.6结论 (49)第九章环境保护与消防措施 (50)9.1设计依据及原则 (50)9.1.1环境保护设计依据 (50)9.1.2设计原则 (50)9.2建设地环境条件 (51)9.3 项目建设和生产对环境的影响 (51)9.3.1 项目建设对环境的影响 (51)9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (52)9.4 环境保护措施方案 (53)9.4.1 项目建设期环保措施 (53)9.4.2 项目运营期环保措施 (54)9.4.3环境管理与监测机构 (56)9.5绿化方案 (56)9.6消防措施 (56)9.6.1设计依据 (56)9.6.2防范措施 (57)9.6.3消防管理 (58)9.6.4消防设施及措施 (59)9.6.5消防措施的预期效果 (59)第十章劳动安全卫生 (60)10.1 编制依据 (60)10.2概况 (60)10.3 劳动安全 (60)10.3.1工程消防 (60)10.3.2防火防爆设计 (61)10.3.3电气安全与接地 (61)10.3.4设备防雷及接零保护 (61)10.3.5抗震设防措施 (62)10.4劳动卫生 (62)10.4.1工业卫生设施 (62)10.4.2防暑降温及冬季采暖 (63)10.4.3个人卫生 (63)10.4.4照明 (63)10.4.5噪声 (63)10.4.6防烫伤 (63)10.4.7个人防护 (64)10.4.8安全教育 (64)第十一章企业组织机构与劳动定员 (65)11.1组织机构 (65)11.2激励和约束机制 (65)11.3人力资源管理 (66)11.4劳动定员 (66)11.5福利待遇 (67)第十二章项目实施规划 (68)12.1建设工期的规划 (68)12.2 建设工期 (68)12.3实施进度安排 (68)第十三章投资估算与资金筹措 (69)13.1投资估算依据 (69)13.2建设投资估算 (69)13.3流动资金估算 (70)13.4资金筹措 (70)13.5项目投资总额 (70)13.6资金使用和管理 (73)第十四章财务及经济评价 (74)14.1总成本费用估算 (74)14.1.1基本数据的确立 (74)14.1.2产品成本 (75)14.1.3平均产品利润与销售税金 (76)14.2财务评价 (76)14.2.1项目投资回收期 (76)14.2.2项目投资利润率 (77)14.2.3不确定性分析 (77)14.3综合效益评价结论 (80)第十五章风险分析及规避 (82)15.1项目风险因素 (82)15.1.1不可抗力因素风险 (82)15.1.2技术风险 (82)15.1.3市场风险 (82)15.1.4资金管理风险 (83)15.2风险规避对策 (83)15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (83)15.2.2技术风险规避对策 (83)15.2.3市场风险规避对策 (83)15.2.4资金管理风险规避对策 (84)第十六章招标方案 (85)16.1招标管理 (85)16.2招标依据 (85)16.3招标范围 (85)16.4招标方式 (86)16.5招标程序 (86)16.6评标程序 (87)16.7发放中标通知书 (87)16.8招投标书面情况报告备案 (87)16.9合同备案 (87)第十七章结论与建议 (89)17.1结论 (89)17.2建议 (89)附表 (90)附表1 销售收入预测表 (90)附表2 总成本表 (91)附表3 外购原材料表 (93)附表4 外购燃料及动力费表 (94)附表5 工资及福利表 (96)附表6 利润与利润分配表 (97)附表7 固定资产折旧费用表 (98)附表8 无形资产及递延资产摊销表 (99)附表9 流动资金估算表 (100)附表10 资产负债表 (102)附表11 资本金现金流量表 (103)附表12 财务计划现金流量表 (105)附表13 项目投资现金量表 (107)附表14 借款偿还计划表 (109) (113)第一章总论总论作为可行性研究报告的首章,要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论,并对项目的可行与否提出最终建议,为可行性研究的审批提供方便。
工艺流程本装置包括加氢精制、预蒸馏、萃取蒸馏、二甲苯蒸馏和罐区五个部分,其中前四部分为主装置部分,简称加氢蒸馏部分。
加氢蒸馏部分概述粗苯在加氢精制单元中经过多级蒸发后,进行两级加氢处理(预加氢、加氢净化),反应所需的补充氢气由外界提供。
粗苯加氢所产生的轻质组分及H2S从产品中分离出来是利用稳定塔来实现的,将其送往煤气精制厂集中处理。
经加氢处理后的产品三苯馏份(BTXS)送往预蒸馏单元。
加氢精制单元的重组分分离是利用一残油蒸馏塔实现的,其重组分送往古马隆生产装置。
三苯馏份(BTXS)在预蒸馏单元进行蒸馏分离,被分成含有苯和甲苯的BT馏份和含有二甲苯的XS馏份,BT馏份送入萃取蒸馏单元,而XS馏份送入二甲苯蒸馏单元。
BT馏份中的非芳香烃是在萃取蒸馏单元中从BT馏份中分离出来的,随后作为非芳馏份产品送往罐区单元,蒸馏中分离出的纯苯、硝化级甲苯送往槽区单元。
在二甲苯蒸馏单元里,轻组分、重组分从XS组分中分离出来,以获得纯二甲苯,轻组分与重组分一起和二甲苯送往罐区单元,作为产品出厂。
工艺流程见加氢及蒸馏部分工艺流程图。
工艺流程叙述加氢反应从槽区来的原料(COLO)经过粗苯过滤器(2F-6101A/B)和粗苯中间槽(2T-6101)到粗苯原料泵(2P-6101A/B),将原料升压至操作压力,开始运转时(SOR)约3030KPa,后期运转时(EOR)约3420KPa。
原料在预蒸发器(2E-6101A~E)内通过与主反应器反应物进行热交换,被预加热和部分汽化,通过混合喷嘴(2J-6101A~E)原料和循环氢压缩机(2K-6102A/B)来的循环氢混合,从预蒸发器来的混合物经过混合喷嘴后温度约177/183℃(SOR/EOR),进入蒸发器底部。
蒸发器塔底压力约2960/3320KPa(SOR/EOR),温度约为184/190℃(SOR/EOR),由蒸发器再沸器(2E-6102A/B)提供蒸发所需的热量,一部分高沸点组分作为残油从底部抽到残油塔。
苯加氢制环己烷工艺流程苯加氢制环己烷是一种常用的工业化合物制备方法,它能够将苯转化为环己烷。
以下是苯加氢制环己烷的工艺流程。
首先,苯加氢制环己烷的反应需要使用催化剂。
常用的催化剂是钼、钨或铂等金属催化剂。
催化剂可以提高反应速率和选择性,促进苯的加氢反应。
工艺流程的第一步是给催化剂进行预处理。
将催化剂与还原剂一起加入反应器中,通入氢气,以去除催化剂上的氧化物,并使其活性恢复到最佳状态。
预处理通常在高温和高压条件下进行。
第二步是将预处理后的催化剂与苯加入反应器。
工艺中最常用的反应器是固定床反应器,由多个催化剂床层组成。
苯和氢气在反应器中流动,与催化剂接触反应。
第三步是给反应器中通入氢气。
氢气是加氢反应的必需品,它促进了苯与催化剂的接触,提高了反应速度。
通入的氢气压力取决于反应条件和催化剂的要求。
一般来说,较高的氢气压力有助于提高反应速率。
第四步是控制反应条件。
反应温度通常在200到250摄氏度之间,这是苯加氢反应的最佳温度范围。
反应压力通常在2到10兆帕之间。
此外,还可以添加少量的溶剂,以改变反应速率和选择性。
第五步是对反应产物进行分离和纯化。
在加氢反应中,除了环己烷,还会产生少量的甲苯等副产物。
通过分离和纯化过程,可以从反应产物中获取纯度较高的环己烷。
最后一步是对副产物的处理。
由于加氢反应常常产生一些有害或不必要的副产物,需要进行适当的处理。
这可以通过蒸馏、气相吸附或其他方法来处理。
总的来说,苯加氢制环己烷是一种较常用的化学工艺方法。
通过催化剂的作用,在适当的反应条件下,能够高效地将苯转化为环己烷。
这个工艺流程在化工工业中得到了广泛的应用,为环己烷的生产提供了可靠的技术支持。
精心整理四、苯加氢制环己烷环己烷主要(占总产量90%以上)用来生产环己醇、环己酮及己二酸,后三者是制造尼大,投资费用比液相法高。
1.反应原理(1)化学反应在反应条件下,苯与氢可能发生下面各种反应:+nH2→C+CH4(4)2223上往往存在强酸中心,它对反应(2)和(4)有明显促进作用。
因此,选择非酸性载体可以避免这种加氢裂解作用。
反应(3)是环己烷的异构化,它往往被酸催化,在200℃下,异构化反应达到平衡时环己烷生成甲基环戊烷的转化率为68%,将温度升高到300℃时其转化率达83%,因此也必须选择不会引起这种异构对反应影响不大。
温度对反应(3)平衡的影响示于图3-2-19。
由图3-2-19可知,甲基环己烷的平衡浓度随温度的提高而上升。
为抑制这一副反应,也要求催化剂在较低温度下就有高的苯加氢活性,而且在催化剂上不存在酸性中心。
两种方法,对液相加氢而言,要求催化剂是细微颗粒(粉末,粒度为20~100μm),能悬浮在反应液中进行液-固相加氢反应。
考虑到反应要求低温高活性,而且苯环加氢比烯,炔加氢困难,工业上都选用骨架镍催化剂。
用这种催化剂在3.5MPa的压力和不产生副反应的温度(200℃)下,反应速率很容易达到每克镍每催化剂,要求载体有足够的强度承受工业条件下的机械应力,有足够的比表面积和适宜的孔径分布,能负载足够数量的镍盐(氧化镍)。
此外,还要求载体对副反应没有催化活性。
符合上述条件,工业上应用的载体有高纯度氧化铝球(Φ2~4mm),SiO2和硅藻土等,比表面积210m2/g,松密度0.91g/cm3,孔隙度0.4cm3/g。
现在,工业上应用较多的液相用物在催化剂表面是发生单位(独位)吸附还是多位吸附;③氢与吸附在催化剂表面的作用物分子是怎样反应的。
以苯加氢生成环己烷为例,就提出了两种不同的机理,一种认为苯分子在催化剂表面发生多位吸附,形成,然后发生加氢反应,生成环己烷。
近年来又提出了另一种观点,认为苯分子只与催化剂表面接近于1。
XXXX化工有限公司10万吨/年粗苯加氢精制装置工艺流程2008年10月份CnH2n-2+H2=CnH2n苯乙烯+氢气=乙基苯C8H8+H2=C8H10荀+氢气=二氢化荀C9H8+H2=C9H10甲基-苯乙烯+氢气=甲基-乙基苯C9H10+H2=C9H12硫化物的加氢二硫化碳+氢气=甲烷+硫化氢CS2+4H2=CH4乙基硫醇+氢气=乙烷+硫化氢C2H6S+H2=C2H6+H2S预反应器物料通过主反应器R-102中专门硫化过的CoMo催化剂进行加氢处理,不饱和烯嫌和相应的不饱和化合物完全反应。
主要是噬吩的硫化物、氧化物和氮组分转化为碳氢物、硫化氢、水和纨。
为了避免产量损失,芳香环抑制加氢。
主要的反应如下:直链烯慌和带有支链烯烧的饱和单烯烧+氢气=烷慌CnH2n+H2=CnH2n+2环烯烬的饱和单环烯是+氢气=环烷烧CnH2n-2+H2=CnH2n硫化物加氢C4H4S+4H2=C4H10+H2S氧化物的加氢酚+氢气年+水C6H6O+H2=C6H6+ H20氧荀+氢气=乙基苯+水C8H6O+3H2=C8H10+ H20氮化物的加氢喀咤+氢气=戊烷+氨C5H5N+5H2=C5H12+NH3-咯+氢气=丁烷+氨C4H5N+4H2=C4H10+NH3甲基毗噬+氢气=己烷+级C6H7N+5H2=C6H14+NH3芳香烧加氢(不希望的反应)苯+氢气=环己烷C6H6+3H2=C6H12甲苯+氢气=甲基环己烷C7H8+3H2=C7H14乙基苯+氢气=乙基环己烷C8H10+3H2=C8H16其它芳香燃+氢气=其它环己烷CnH2n-6+3H2=CnH2n在操作周期期间,反应器R-101和R-102中催化剂活性将降低。
在脱焦操作期间,利用蒸汽和空气燃烧催化剂上的沉淀物可以恢复全部活性。
主反应产品物料经过换热器E-104, E-103, E-102A/B冷却,并在E-101A-E部分冷凝。
通过软水泵P-102A/B连续将软水缓冲槽V-104来的软水注入,来溶解E-101C,E-101B和E-101A下游中像NH4CI和NH4Hs这样盐的沉积物。
共修饰剂钌催化剂上苯的加氢机理解析2016-07-30 11:58来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部钌催化苯环反应路线图苯选择加氢制环己烯具有重要的工业价值, 因为它提供了一条环境友好的生产环己酮和环己醇的路线.目前, 全球生产环己酮和环己醇(KA油)的85%采用催化空气氧化环己烷的方法获得, 该路线成本高、能耗大、工业三废多、且危险性高. 而苯-环己烯路线避免了空气氧化步骤. 唯一的副产物环己烷也是重要的化工原料. 然而热力学上, 苯加氢更倾向于生成环己烷. 因此, 高选择性苯加氢制环己烯催化剂的研发是该技术的核心.反应修饰剂是提高Ru基催化剂环己烯选择性最简单的方法. ZnSO4和NaOH是研究最多的无机反应修饰剂. 旭化成公司利用ZnSO4作Ru-Zn催化剂的反应修饰剂实现了苯选择加氢制环己烯的工业化, 苯转化40%时环己烯选择性和收率分别为80%和32%. Ning等利用ZnSO4作反应修饰剂在SiO2稳定的Ru胶态催化剂上获得了42%的环己烯收率.Sun等利用ZnSO4作反应修饰剂分别在Ru-Zn、Ru-Mn、Ru-Fe、Ru-Ce、Ru-La和Ru-Co-B/ZrO2催化剂上获得了58.9%、61.3%、56.7%、57.4%、58.5%和62.8%的环己烯收率. Zhang等利用NaOH作反应修饰剂在羟基磷灰石负载的Ru-Zn催化剂上获得了33%的环己烯收率. 谭晓荷等利用乙醇胺作反应修饰剂在Ru-B/MOF催化剂上获得了24%的环己烯收率. 双反应修饰剂(包括无机-无机和无机-有机)比单一的效果更佳. Liu等用ZnSO4和CdSO4作双反应修饰剂在Ru-La/SBA-15催化剂上获得了57%的环己烯收率. Fan等用ZnSO4和乙二胺作双反应修饰剂在Ru-Co-B/γ-Al2O3催化剂上获得了34.8%的环己烯收率. Sun等用ZnSO4和醇类作双反应修饰剂在Ru-Zn催化剂上获得了64.5%的环己烯收率.双反应修饰剂为苯选择加氢环己烯催化剂和催化体系的研发开辟了新的思路.然而, 提高Ru催化剂环己烯选择性的关键是什么, 至今仍然是一个存在较大争议的问题. Struijk等根据传质理论计算的结果将高环己烯收率的获得归结于H2的传质限制. Milone等认为在高转化率下环己烯的液-固扩散对环己烯收率有重要影响.郑州大学化学与分子工程学院刘仲毅等人用沉淀法制备了单金属纳米Ru(0)催化剂, 考察了ZnSO4和La2O3作共修饰剂对该催化剂催化苯选择加氢制环己烯性能的影响, 并用X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、俄歇电子能谱(AES)、透射电镜(TEM)和N2物理吸附等手段对加氢前后催化剂进行了表征. 结果表明,在ZnSO4存在下, 随着添加碱性La2O3量的增加,ZnSO4水解生成的(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)x(x=1, 3)盐量增加, 催化剂活性单调降低, 环己烯选择性单调升高. 当La2O3/Ru物质的量比为0.075时, Ru催化剂上苯转化率为77.6%, 环己烯选择性和收率分别为75.2%和58.4%. 且该催化体系具有良好的重复使用性能. 传质计算结果表明, 苯、环己烯和氢气的液-固扩散限制和孔内扩散限制都可忽略. 因此, 高环己烯选择性和收率的获得不能简单归结为物理效应,而与催化剂的结构和催化体系密切相关. 根据实验结果,推测在化学吸附有(Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)x(x=1, 3)盐的Ru(0)催化剂有两种活化苯的活性位: Ru0和Zn2+.因为Zn2+将部分电子转移给了Ru, Zn2+活化苯的能力比Ru0弱. 同时由于Ru和Zn2+的原子半径接近, Zn2+可以覆盖一部分Ru0活性位, 导致解离H2的Ru0活性位减少. 这导致了Zn2+上活化的苯只能加氢生成环己烯和Ru(0)催化剂活性的降低.。
苯加氢项目培训资料加氢单元工艺技术一、概述1 概述加氢精制单元包括粗苯预分馏系统、加氢反应系统、稳定塔系统。
粗苯预分馏系统主要设备为预分馏塔。
加氢反应系统主要设备包括一段反应器、二段反应器、氢气压缩机、反应加热炉、循环氢加热炉和循环氢洗净塔。
稳定塔系统主要设备为稳定蒸馏塔。
粗苯原料在加氢单元先经过预分馏系统脱除重苯,然后经加氢系统,在催化剂的作用下,不饱和化合物和含有硫、氮、氧的杂质组分别发生加成反应和氢解反应,而被脱除。
接下来经过稳定塔系统将加氢油中的轻质组分如甲烷、硫化氢等脱除,最终将满足产品生产要求的C5-C8馏份送至萃取蒸馏单元。
2 基本定义加氢- 一种烃类加氢的化学工艺,用于脱除污染物和使碳键饱和。
此套装置具体作用是去除硫和氮、链烯烃和双烯烃双键的饱和,但芳烃双键有限饱和。
催化剂- 一种增加一个反应开始发生化学变化的速度的物质。
Axens公司使用氧化铝为载体的粒状和长粒状钴/氧化钼和镍/氧化钼为催化剂。
芳烃化合物- 一种非常稳定、难以处理的环状HC(烃)。
可能有侧链,例如在枯烯和苯乙烯中都有侧链。
在石脑油中,只存在单环(单芳香烃),但也可能有微量的双环芳香烃存在,例如萘。
链烯烃/二烯烃- 不稳定链状HC,在碳和氢气之间有一个或两个双键。
特别是在高温或有氧气存在时,可通过聚合作用形成胶类。
严苛性- 用于达到理想产品质量的反应器条件。
高压高温和低空间速度可视为更加严苛的条件。
H2/HC比例- 进入反应器的总氢气流量与进入反应器的总HC进料量之比。
该比例越高,成焦反应越少。
3 加氢原理3.1 主要反应-脱硫- 氢气与烃中的硫反应形成硫化氢。
并饱和环中硫腾出的位置。
这些条件很容易达到。
-饱和-就是将氢插入双C/C键。
这一快速反应要求不但有温和的操作条件,而且还要有高放热量(即反应热)。
当进料中二烯烃的含量较高时,该反应将在一个独立的反应条件严苛性不高的反应段进行。
这样可以避免温度剧增和催化剂床层的拥塞。
江苏中泰生物科技有限公司苯加氢安全技术作业指导书1.目的;为贯彻落实职工安全健康方针,规范职工的操作,杜绝;2。
适用范围;本规程适用于煤化工车间苯加氢加工岗位操作人员;3。
基本要求;必须牢固树立“安全生产、人人有责”和“安全第一、;4.;4。
1.;4.2。
;4。
3。
;4。
4.;4.5。
;5.工艺控制的一般要求严格执行“三大”纪律;为保障职工在作业过程中的安全和健康,防止事苯加氢加工安全技术作业指导书1。
目的为贯彻落实职工安全健康方针,规范职工的操作,杜绝不安全行为,防止事故发生,特制定本规程。
2。
适用范围本规程适用于苯加氢加工岗位操作人员。
3。
基本要求必须牢固树立“安全生产、人人有责"和“安全第一、预防为主、综合治理”的思想,增强法制观念,严格遵守《昆钢职工安全操作规程》和昆明焦化制气有限公司的各项安全生产规定,严禁违章指挥和违章作业。
4。
4.1。
4。
2。
4.3。
4。
4。
4。
5.5. 工艺控制的一般要求严格执行“三大"纪律。
熟悉和掌握安全生产的规律。
加强监督检查力度,严格贯彻工艺规程. 正确维护、保养、合理使用各种设备。
坚守岗位,精心操作。
定义为保障职工在作业过程中的安全和健康,防止事故而制定的安全文件,在作业过程强制执行.6. 引用标准《苯加氢车间作业指导书》《中华人民共和国安全生产法》(2014。
12。
1)《中华人民共和国消防法》(1998.4。
29)《中华人民共和国职业病防治法》(2001.10.27)《危险化学品安全管理条例》国务院第344号令(2002。
1.26)《特种设备安全监察条例》国务院第373号令(2003。
6。
1)《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》国务院第352号令(2002.5.12)《工作场所安全使用化学品规定》劳部发[1996]423号(1997.1.1)《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2—2002《建筑灭火器配置设计规范》GB50140—2005《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85《常用危险化学品的分类及标志》GB13690—927. 苯加氢加工装置概况苯加氢装置的设计处理能力为年处理粗苯10万吨,装置年运行时间300天/年。
1.概述1.1生产方法本生产工艺由苯加氢、环己烷氧化、低温分解、环己烷精馏、醇酮精馏和环己烷脱氢组成。
整个环己酮装置实行全工艺过程DCS控制,提高装置的自动化水平和安全性。
1.1.1苯加氢苯加氢采用气相固定床催化加氢,其反应方程式为:C6H6+3H2C6H12本反应为放热反应,在固定床壳侧通过水的蒸发达到热量平衡,副产的蒸汽用作酮塔再沸器、废水汽提塔再沸器加热热源。
本流程的特点是;苯和氢气相按一定的比例混合后,通过催化剂固定床,苯全部转化,收率可达99%以上。
环己烷氧化液态环己烷和空气在反应釜内接触,环己烷被氧化成环己基过氧化氢和少量副产物,反应的方程式:C6H12+3O2C6H11OOH考虑到能量的合理利用、收率、转化率的平衡,该设计氧化反应的转化率为3.5%。
本设计采用气升式内循环导流筒式氧化釜,转化率低,收率高,安全性好。
分解过氧化物在分解反应器中低温分解成环己酮和环己醇。
在反应器中,来自氧化釜的液体与少量钴盐的碱性水溶液进行充分接触。
这就保证了过氧化物迅速的分解成环己酮和环己醇。
1.1.4环己烷精馏、未反应的环己烷回收是环己酮装置能量消耗的主要场所;为降低蒸汽及冷却水消耗量,本设计采用三塔三效流程,烷一塔、烷二塔、烷三塔采用新型高效塔板。
1.1.5醇酮精馏醇酮精馏包括轻组分分离,酮、醇精馏,轻组分分离、醇、酮精馏在高真空条件下进行,真空度通过蒸汽喷射泵实现。
1.1.6环己醇脱氢环己醇脱氢转化成环己酮,其方程:C6H11OH C6H10O+H2-62kJ/克摩尔。
反应在催化剂作用下、于260℃、低压下进行,环己酮的转化率控制在60%左右。
脱氢尾气加压后用于苯加氢。
2.流程说明2.1苯加氢工序(W215-100X-Y-T1-1)苯自苯缓冲罐(V-101)由苯加料泵(P-101a/b)经计量后送至苯预热器(E-101),预热至120℃-140℃,进入苯汽化器(E-102)中汽化并与氢气充分混合。
xxxx化工有限公司10万吨/年粗苯加氢精制装置工艺流程2008年10月份第一章工艺流程说明1.加氢100单元1.1概述加氢100单元包括蒸发部分,反应部分,和稳定塔。
蒸发部分主要包括预蒸发器E-101A/E和带有多段蒸发器重沸器E-102A/B的多段蒸发器T-101。
预反应器R-101和带有主反应器加热炉H-101的主反应器R-102构成反应部分的关键设备。
原料(焦化轻油=COLO )在反应部分进行处理,像硫、氧和氮化合物杂质,在升温和加压下经过催化剂加氢处理掉。
另外,导致形成聚合物和结焦的不饱和碳氢物,石蜡和二烯烃变成饱和。
芳香烃几乎完全保存下来。
所需要的新鲜氢气由制氢单元提供。
通过换热器的特殊结构来回收热量,用反应后的出料作为一个热源。
1.2工艺描述焦化轻油(COLO )由罐区粗苯罐V-6101A/B/C/D,经粗苯泵送到主装置区。
首先经原料过滤器F-101A/B (过滤器的作用是除掉可能在焦化轻油中存在的固体颗粒和聚合体) 进入原料缓冲槽V-101,然后流到原料泵P-101A/B。
经过这个泵,原料被升压到大约 3.35Mpa (g)操作压力,与从循环气压缩机C-102A/B来的循环气体混合,通过预蒸发器的混合喷嘴J-101A进入预蒸发器E-101A中,在预蒸发器E-101A-E中原料与主反应物流逆向预热和部分蒸发,然后通过多段蒸发器重沸器的混合喷嘴J-102送到多段蒸发器的底部。
多段蒸发器底部操作压力大约是 2.77/3.05 Mpa( g)(SOR,CaseB/EOR,CaseC)和操作温度大约是209C( CaseA)到213 C( CaseC)。
蒸发所需总热量是由被反应物料加热的多段蒸发器重沸器E-102A/B 来提供。
最底塔盘下的液体在多段蒸发器混合喷嘴J-103与从隔阻器来的蒸气混合,喷回塔内。
少量的焦化轻油(大约是总原料量的10%)作为回流送入多段蒸发器的顶部。
为了避免物料进一步处理的任何困难,从底部将一定量的高沸点化合物作为残油排出。
10万t苯加氢技术说明中冶焦耐工程技术有限公司2011-5-241原料、辅助原料及产品1.1原料规格1.1.1粗苯装置设计能力为年处理粗苯100,000t,原料可处理粗苯或轻苯。
原料的质量应符合YB/T5022-93国家标准,其标准如下:1.1.2氢气本装置年消耗氢气量约3680×103 Nm3,以焦炉煤气为制氢原料,由PSA变压吸附装置制得,氢气质量指标要求如下:纯度≥99.9%(V/V)含甲烷量≤0.1%(V/V)含氮量<10PPM总硫≤2.0ppm(wt.)CO+CO2≤10.0 ppm(wt.)H2O ≤30.0 ppm(wt.)含氧量≤10.0 ppm(wt.)操作压力: 1.6 MPa (g)操作温度:常温焦炉煤气中约含58%的氢气,其质量大致如下:温度:常温提取氢气后,排放的的弛放气送煤气净化系统。
1.2原料、辅助原料及产品量表辅助原材料是指苯加氢装置在开工和正常生产时所需要的各种催化剂和化学试剂等。
1.3产品质量指标主要产品质量指标如下:a) 纯苯b)甲苯c)二甲苯d)非芳烃2建设规模及装置组成2.1确定原则本工程依据下列原则确定:a) 自产或外购的原料总量;b) 满足国内外一致公认的最小经济规模;c) 达到高起点、高水准、高附加值、深加工所必需的规模;d) 综合利用、降低能耗、提高环保水平所需的规模装配水平。
2.2生产规模及单元组成2.2.1生产规模本项目苯精制装置的建设规模为年处理粗苯10万t。
年操作时间:8000小时。
操作制度:四班三运转。
装置的操作弹性为设计处理能力的50~110 wt%。
2.2.2装置组成本工程由以下装置组成:a) 制氢装置:通过PSA变压吸附,由焦炉煤气制备氢气。
b) 加氢蒸馏装置:包括预分馏、蒸发汽化、加氢反应、加氢油稳定、萃取蒸馏及苯类产品蒸馏分离等生产装置。
包含导热油循环供热系统。
c) 生产油库装置:包括原料粗苯贮槽和各种产品贮槽的槽区及汽车装卸台。
d) 原料贮存库:包括原料粗苯贮槽。
3工艺技术与设备3.1工艺技术方案的选择3.1.1概述通过对各种加氢及萃取蒸馏工艺技术进行比较,从而选择水平高、技术新、适合本项目情况的工艺技术,作为本项目的工艺技术方案,以建设现代化、高效节能、环境优美的苯加工工厂,使整体技术和装配水平达到国内先进水平,与国际先进技术同等。
3.1.1加氢工艺方案的选择本项目加工原料为煤气净化车间来的轻苯,主要含有一些烯烃类、二烯烃类、含硫类化合物及含氮类化合物等杂质。
加氢净化的目的就是去除这些杂质。
以前国内传统的方法是用酸洗法进行脱除净化,但由于其产生再生酸和酸焦油污染,目前还没有好的方法来治理;而且酸洗法的苯类产品质量只能达到溶剂级,其产品收率也很低,目前该法已处于淘汰边缘。
而国外焦化苯加工均采用加氢净化工艺,因为它从根本上解决了再生酸和酸焦油污染问题,也减少了酸焦油中的苯损失,故收率高。
而且脱硫、氮杂质比较彻底,使得苯类产品质量可以与石油苯相媲美。
目前随着国内要求工艺技术不断进步,及对产品质量的要求也不断提高,酸洗法精苯已不能满足需要,取而代之的就是加氢净化工艺。
粗苯加氢净化工艺主要有高温高压加氢法和低温加氢法两种。
所谓温度压力的高低,其实是相对而言的,目前的高温高压法主要指Litol法工艺;而低温加氢法主要有两种工艺:一种是两段气相催化加氢净化工艺;另一种是液相与气相两段催化加氢净化工艺。
以下将对几种加氢净化工艺进行比选。
a )Litol 法高温高压加氢净化工艺,简称高温加氢Litol 法是较典型的高温高压加氢技术,其主要工艺流程大致如下:加H 2条件:t=610℃,P =6.0MPa 。
粗苯先经预分馏塔分出轻、重苯。
重苯用作生产古马隆树脂的原料;轻苯经蒸发汽化后,进入反应器,进行高温高压两段气相加氢处理后,得到加氢油,高压分离器分出的循环氢气,经MEA 脱硫后,大部分返回加氢系统循环使用,少部分送至制氢单元,制得的氢气也返回加氢系统,当循环氢气的浓度不能满足加氢要求时,也有少部分排出,送至改质炉焚烧;加氢油经稳定塔排出尾气后,用作苯产品分离的原料。
稳定塔排出的H2S 废气送煤气净化车间,随煤气系统一起处理。
循环氢不足部分由外来氢气补充。
b )BASF 两段气相催化加氢净化工艺,简称气相加氢该工艺是较典型的低温低压加氢工艺,其主要工艺流程大致如下:加氢条件:t=300~380℃,P =3.0~4.0MPa 。
粗苯经预分馏塔分出轻苯和重芳烃(C 9+),重芳烃(C 9+)可用于生产古马隆,轻苯经汽化蒸发成气相后,进入预反应器和主反应器,进行两段气相加氢后,得到加氢油,经高压分离器分出的循环气体循环使用,加氢油经稳定塔排出尾气后,送萃取蒸馏单元。
加氢系统中连续排放部分循环气,以保证循环氢适当的氢气浓粗苯度,排出气体随稳定塔排出尾气一起送入煤气净化系统,随焦炉煤气一起处理,同时连续补入用PSA法制得的氢气。
a)LYONDELL液相与气相两段催化加氢净化工艺,简称液相加氢。
该工艺是另一种较典型的低温低压加氢工艺,其主要工艺流程大致如下:加氢条件:t=300~380℃,P=3.0~4.0MPa。
粗苯经预分馏塔分出轻苯和重芳烃(C9+),重芳烃(C9+)可用于生产古马隆,轻苯送去加氢。
经加压的液相苯与氢气混合,经一段液相加氢反应后,进一步汽化,再进入二段反应器,进行气相加氢反应,得到加氢油,经高压分离器分出循环气体循环使用,加氢油经稳定塔排出尾气后,进入萃取系统。
加氢系统中连续排放部分循环气,以保证循环氢适当的氢气浓度,排出气体随稳定塔排除尾气一起送入煤气净化系统,随煤气系统一起处理,同时连续补入用PSA法制得的氢气。
上述几种加氢净化工艺各有特点。
下表对比可见一斑:从上述比较可以看出,高温加氢工艺产品品种单一,应对市场能力相对较差,其110%的苯收率来自甲苯和二甲苯的脱烷基,实际的总芳烃收率不到90%。
且反应条件苛刻,反应温度压力都高,造成设备选材、仪表选型要求都高,投资很高,但由于后续分离蒸馏较简单,后续工艺部分的建设成本较低,因此综合考虑投资虽高,还不至于相差悬殊,但操作、维修的难度还是不言而喻的。
如果不是特殊指定需要单一苯产品,一般不推荐此工艺。
从上表也可以看出,低温加氢技术较高温加氢有明显优势,也比较适合中国国情。
其反应条件、产品质量和收率及工程投资都比较接近。
但各种低温加氢工艺流程也各有不同,见下表:低温加氢工艺流程比较从上表可以看出,两种工艺无论从产品质量,还是产品收率来讲,都非常接近;但也有一些不同之处,液相加氢由于一段加氢为液相反应,其液相对催化剂的冲刷作用,使催化剂减少表面结焦,从而延长使用寿命。
但二段加氢又是气相反应,因此物料需重复加热,能耗相应高一些,同时其设备数量也比气相加氢设备数量多,因此设备投资费用相对高。
综合比较,气相加氢工艺略优于液相加氢,因此本项目推荐采用两段气相加氢净化工艺。
3.1.2萃取工艺选择经加氢净化处理后的加氢油,是芳烃与非芳烃的混合物,由于芳烃与非芳烃的沸点相差很小,普通精馏很难分离。
必须采用特殊的处理工艺,分离出非芳烃。
按处理方式分为液相萃取法和萃取蒸馏法两大类工艺,按使用溶剂不同,又有环丁砜、N-甲酰吗啉和复合溶剂等选择。
以下将对几种分离工艺进行比选。
1)液相萃取法原料混合物在萃取塔中经溶剂萃取,萃余物进入水洗塔,水洗得到非芳烃,水洗下来的少量溶剂返回萃取塔;萃取富液经汽提塔汽提,塔顶轻质组分返回萃取塔,塔底富溶剂送入回收塔。
回收塔顶采出BTX芳烃,塔底贫溶剂返回萃取塔循环使用。
2)萃取蒸馏法原料混合物在萃取蒸馏塔中经溶剂萃取蒸馏,塔顶采出非芳烃,塔底富溶剂送入回收塔。
回收塔顶采出BTX芳烃,塔底贫溶剂返回萃取塔循环使用。
上述两种工艺技术均能满足对产品的质量要求,而且工艺都很成熟,但适应的场合有所不同。
液相萃取工艺适合变化范围较广的原料,尤其当非芳烃含量很高时,其在能耗方面有一定优势,但工艺流程较长,设备数量繁多,这就带来了建设投资大,操作、维修难,溶剂填充量大等一系列问题。
萃取蒸馏工艺流程短,设备数量少,尽管首次开工初期达到平衡要复杂一些,但本项目所用原料为焦化粗苯,非芳烃含量很低,且原料组成相对稳定,萃取蒸馏工艺完全能满足要求。
因此本项目推荐采用萃取蒸馏工艺技术。
除了萃取工艺的选择,萃取剂的选择也是一个很重要的环节。
目前常用的萃取剂:环丁砜、N-甲酰吗啉和复合溶剂等也各有特点。
从几种溶剂的理化性能可以看出一些特点,见下表:环丁砜和N-甲酰吗啉是目前使用较多的两大类溶剂。
从上表中可以看出,就其选择性而言,环丁砜的选择性要高于N-甲酰吗啉,因此萃取蒸馏效果更佳;环丁砜可以萃取C6~C8的芳烃,而N-甲酰吗啉仅能萃取C6~C7的芳烃,就是说采用N-甲酰吗啉溶剂,要求加氢油必须先经预蒸馏,脱除二甲苯,方能进行萃取蒸馏,这就要增加设备投资,增加操作费用;而且N-甲酰吗啉热稳定性不如环丁砜,其含氮的分解产物难以从产品中去除,因此造成产品碱性氮偏高。
但由于N-甲酰吗啉的PH值为10,即为弱碱性,因此对设备没有什么腐蚀性,碳钢设备即可满足要求,使得在这一块上的设备投资相对低一些。
相比较而言,环丁砜在水存在下显弱酸性,采用环丁砜作溶剂时,要想采用碳钢材质设备,就必须加一些碱性试剂,如MEA,增加操作复杂性;另外由于环丁砜萃取系统有少量水参与循环,因此操作也要麻烦一些。
综合上述情况,使用环丁砜溶剂,除操作复杂一些以外,其投资、能耗、产品质量都有一定优势。
复合溶剂是环丁砜溶剂的改良溶剂,具有更优越的性能,由于其更加优良的选择性和相对挥发度,使溶剂循环比更小(3-7,一般是5),设备尺寸更小(萃取蒸馏塔、回收塔直径仅为其它溶剂萃取蒸馏塔、回收塔的85%),芳烃产品纯度更高(苯纯度可达99.99%),因此经济效益更佳。
而且溶剂对芳烃的选择范围更宽,因此对原料的适应性更强。
溶剂不需引进。
综上所述,本项目推荐选用改良的复合溶剂。
3.2工艺流程简述以推荐的工艺技术路线,简述工艺流程如下:3.2.1制氢制氢装置采用变压吸附技术,从焦炉煤气中提纯氢气。
该部分装置为独立成套设计,其工艺过程简述如下:从回收车间来的焦炉煤气经气液分离器除去夹带的冷凝液后,一部分送至加氢蒸馏部分作为热源,另一部分经煤气压缩机加压后,送到煤气预处理装置。
在此除去煤气中的焦油雾、高碳烷烃、苯、萘、硫化物、氮氧化物等杂质,然后送到变压吸附(PSA)工序,经变压吸附分离,使焦炉煤气中的大部分杂质如CO、CO2、O2、N2、CH4、及C2~C4烃类等被除去,从而氢气得到浓缩和提纯,氢气纯度可达99.9%以上。
该氢气再通过除氧干燥后,送到加氢装置,作为加氢精制的原料气。
3.2.2 加氢蒸馏a) 粗苯预分馏油库送来的粗苯,在预分馏塔中,负压蒸馏,塔顶采出轻苯油气,经冷凝冷却后,进入回流槽,一部分作为回流,由回流泵送回塔顶,另一部作为轻苯送油库轻苯大槽,作为加氢原料。